一锅法水相制备znxcd1-xse量子点的研究

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1、DissertationforMasterTHERESEARCHOFONE．PoTSYNTHESISZnxCdl_xSeNANOCRYSTALSINAQUEOUSSOLUTIONCandidate：ShashaFuSupervisor：ChaobiaoHuangDiscipline：AnalyticalChemistryCollegeofChemistry&LifeScience，ZhejiangNormalUniversity,Jinhua321004，Zhejiang一锅法水相制备ZnxCdl．xSe量子点的研究摘要量子点是介于分子与块体材料之间的晶体，其电子结

2、构与分子的离散能级以及块体材料的连续能带都不相同，而是介于两者之间的特殊的能带结构。量子点的尺寸和形状可以通过控制反应时间、温度、pH、配体等条件来实现，其独特的性质基于它自身的量子效应，当颗粒尺寸进入纳米量级时，尺寸限域将引起尺寸效应、宏观量子隧道效应、量子限域效应和表面效应。与传统的有机染料相比，量子点具有连续的吸收光谱、窄且对称的荧光峰、可调的荧光发射、极好的光学稳定性。同时具有荧光量子产率高、抗光漂白能力强、激发光谱连续等特点，正因为其独特的光学性质，使得它在量子生物医学、细胞活体成像、基因组学、分子探针、药物筛选、生物大分子相互作用等研究领域中有极大的应用

3、前景，同时还可以用于光发色二级管，太阳能电池等方面。目前，量子点的制备方法主要有两种途径，水相制备和有机相制备。量子点在有机体系中的生长温度可以在较大范围内进行调节，且制备的量子点具有较高的荧光量子产率、较好的单分散性和稳定性、较窄的荧光半峰宽。但有机相制备的量子点尺寸偏大、实验成本高、操作安全性低等缺点。水相制备的量子点具有操作简便、试剂无毒、低廉、生物相容性好等优越性。本论文主要研究一种新的一锅法水相制备ZnSe量子点、ZnxCdl嘱Se量子点、CdSe量子点，实验包括以下3部分：1．本实验选用亚硒酸钠(Na2Se03)代替Se粉作为硒源，还原型谷胱甘肽(GSH

4、)作为保护剂，醋酸锌(Zn(Ac)2-2H20)作为锌源，通过优化Se：Zn：GSH的物质量的之比、前驱体的pH、温度、回流时间等条件用一锅法制各出光学性能稳定的发蓝光的ZnSe量子点，并以量子产率为55％的硫酸奎宁为标准物，测得本实验制备的ZnSe量子产率为19％。通过XRD和TEM进行量子点结构和粒径尺寸的表征，结果表明制备的ZnSe量子点为闪锌矿结构且具有良好的粒径分布。2．在第一部分成功用～锅法制备发光性能优异的ZnSe量子点的基础上，用CdCl2·2．5U20取代部分Zn(Ac)2-2H20，调节回流时间、Cd：Zn摩尔比例和温度等条件，制备出发白光的Zn

5、xCdl．xSe量子点，通过观察不同条件下的ZnxCdl．xSe量子点的紫外吸收和荧光发射光谱变化，探讨了ZnxCdI．xSe量子点的形成，排除了ZnSe，CdSe单晶或者核壳型CdSe／ZnSe量子点的生成，XRD和TEM表征图像表明实验制备得到的量子点尺寸在3nm左右，且为立方锌结构。将ZnxCdl．xSe量子点与不同浓度的血红蛋白结合，其荧光强度下降趋势明显，此现象为以后ZnxCdl．xSe量子点在生物和医学中的应用奠定了基础。3．在第二部分用CDCl2"2．5H20取代部分Zn(Ac)2·2H20，制备出光学性能稳定且发白光的ZnxCdl．xSe量子点基础上

6、，用CDCl2-2．5H20完全取代Zn(Ac)2·2H20，固定pill2．0，在150℃回流1小时制备发黄光的CdSe量子点，通过改变温度，Se：Cd比例调节CdSe量子点的荧光强度，且量子点母液在冰箱内存放数月未出现团聚现象，说明其具有良好的光学稳定性。关键字：一锅法；水相体系；ZnSe量子点：亚硒酸钠；谷胱甘肽；ZnxCdl喂Se量子点；CdSe量子点THERESEARCHOFONE—POTSYNTHESISZnxCdl．xSeNANOCRYSTALSINAQUEOUSSOLUTIONABSTRACHQuantumdotsarethecrystalthatb

7、etweenthemoleculesandblockmaterial，theelectronicstructureisdifferentfromdiscretemolecularlevelandthecontinuousbandstructureofthematerials，butitisspecialbandstructurebetweenthem．ThesizeandshapeofquantumdotCanbecontroledbychangingthereactiontime，temperature，pH，ligand，andSOon．Quantumdot